初めて、質問します。
静電気リニアモーターという耳新しいものについてご存じの方があれば、どういう原理のものか教えてください。
また、同時に超音波リニアモーターというものについてもお願いします。

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A 回答 (2件)

最近では半導体プロセスを使ったマイクロマシン(MEMS)の開発が進んでいるようで、


そのデモとして静電駆動のモータなどを映像で見かけることがあります。
でも、いっつもどうやって動いているのだろうと不思議に思っていました。
下のURLに静電駆動のモータがありますので見てみてください。
静電駆動のモータもいろいろあるようでMEMSの場合は静電気で歯を動かしてラッチして動かしているものもあるかも知れません。

参考URL:http://www.intellect.pe.u-tokyo.ac.jp/research/e …
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この回答へのお礼

出張していたため、お礼が遅れました。
ご教示のHPで静電駆動モータがどういう物かわかりました。
ありがとうございます。

お礼日時:2001/04/13 11:27

 超音波モータは、超音波振動子の振動をうまく取り出して駆動力とするものです。

このpdfのはじめに図解しています。(1.3MBですが、、)
http://mukahira.tripod.co.jp/kenkyu/kiyou.pdf

 リニアではないですが、キャノンがEOSシリーズのオートフォーカス用に超音波モータを製造・使用しています。
http://www.canon-sales.co.jp/Product/es/u-motor/ …

 静電気モータは、静電気の引力を利用して、物体を駆動するタイプのモータだと思うのですが、ちょっとあやふやです。こんなかんじで作るようです。
http://members.tripod.co.jp/ysl/yama_a.htm

 が、これをどうやってリニアにするのか、、普通のリニアと同じかなぁ、、

 中途半端で、ごめんなさい。
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この回答へのお礼

なかなか新しいものなんですね。最近発行された本に記載されていたもので、今後のリニアモータに使われるとのことでした。検索してもありませんでした。ありがとうございます。

お礼日時:2001/03/15 12:56

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Qリニアモーターカーの浮上原理

http://oshiete.goo.ne.jp/qa/8350335.html
リンク先の回答者の交流発電機についての説明で説明出来ない問題を見つけたのでそれだけ答えてください。

問題は路面に浮上コイルが設置されてるタイプのリニアモーターカーの浮上原理についてです。
コイルに車体のN極が近づく時はコイルはN極になり反発して浮上します。コイルから遠ざかる時は皆さんの説明ではコイルはS極になり吸引の力が働き車体は路面にひきつけられると同時に進行方向とは逆向きの吸引力によりブレーキもかかってしまいます。これでは浮上どころか進むことすら困難です。

上の説明が間違っているとすれば正しい浮上原理を教えて下さい。

Aベストアンサー

浮上に使われるコイルに流れる電流と、発電機、電動機やリニアモータのトルク、や推力を発生するコイルの電流では、磁束に対する位相が異なります。

浮上コイルの場合には、コイルを流れる電流と磁束が同位相(短絡したコイルに対して、外部からの磁束を時定数より十分短い時間で変化させたときには、こういう位相の電流になる)になっています。

トルクや推力が発生するときには、外部の磁界に対して、空間的に90度ずれた位相の磁界をつくる電流が流れています。(発電機に抵抗負荷をつないだときなどはこちらのタイプ。)

Q静電気防止袋の原理

http://ja.wikipedia.org/wiki/%E9%9D%99%E9%9B%BB%E6%B0%97%E9%98%B2%E6%AD%A2%E8%A2%8B


このページに書かれてあるのですが
静電気防止袋とは
金属蒸着加工が施された層が、静電気を減衰させ、基板を帯電から守る。
というものらしいのですが、手元にある静電気防止袋の抵抗をテスターで測ってみても
測定範囲外の高抵抗となります。
袋の内側と外側を測ってみたり、テスター電極を限界まで近づけても
ほとんど絶縁体となっています。
フイルムの内側に導電体層があるのかと思い、断面も測ってみましたが測定することができません。

静電気防止袋はどういう原理で静電気を防止しているのでしょうか?


静電気防止袋とは別にOPアンプなどの端子をたてるためのスポンジで
かなり抵抗値の低いものがありますが、
ここまで抵抗値を下げた帯電防止剤と下げていない帯電防止剤がある理由・使い分けを教えてください。

Aベストアンサー

>ここまで抵抗値を下げた帯電防止剤と下げていない帯電防止剤がある理由
電子部品の静電気への耐性は、扱う電気が微弱であるかどうかで決まります。
LEDのように何十mAもの大電流(笑) をあつかう部品は、静電気で壊れることは普通ありません。
メモリIC、CPUチップ、CMOSオペアンプなどはμA級の電流を扱うため、静電気(pA~μA)で壊れる可能性が出てきます。
ただし、これもICの端子(足)がむき出しになっている状態の話で、基板に取り付けられた状態では、ずっと大きな電流に耐えられるようになります。(端子は抵抗でアースか電源につながっているのが普通)

なので、
抵抗値の低いもの:微小電流を扱うICをそのまま入れる。
抵抗値の大きいもの:大電流の部品か、基板に組み上げられたものを入れる。
と考えてよいと思います。

Qストローの静電気で水が曲がる原理は?

ストローを擦って静電気を帯びさせて、蛇口から落ちる
水道水に近づけると、水がストロー側に引き寄せられる
現象があります。
また通常ストローはマイナスに帯電すると聞きました。

ということは、

(1)水道水は通常状態でプラスに帯電していることにな
 るのでしょうか?

(2)それとも、水に含まれるプラスイオンなりが水流の
 ストロー側に引き寄せられて全体的に水を引き寄せ
 るのでしょうか?
 この場合、水の中の電子は水流のストローとは逆側
 に移動するため、電子による反発よりもストローに
 近いプラスによる引力が勝って、全体的に水流が引
 き寄せられるんでしょうか?

宜しくお願いいたします。        
 

Aベストアンサー

静電気に引きつけられる度合いは、比誘電率と関係があります。物質を電場の中に置くと、電子の偏りが生じて、表面に電荷が現れます。これを分極といいますが、分極の起こりやすさを示すのが比誘電率です。水の比誘電率は20℃で約80あり、液体物質としては特に大きい値を持っています。

表面に現れる電荷は、近づけた電荷の反対です。ですから、プラスに帯電した物体を近づけるとマイナス、マイナスに帯電した物体を近づけるとプラスの電荷が、近づけた側の表面に現れます(反対側の表面には、その逆の電荷が現れます。電荷の合計はゼロです)。

ですから、水はプラスの電荷にも引きつけられます。アクリル樹脂を絹布で擦るとプラスに帯電しますので実験できます。

水だけでなく、紙くずや髪の毛もひきつけられますが、これも紙くずや髪の毛が分極するからです。分極は、多かれ少なかれどんな物質にも起こります。

常温の水の比誘電率が大きい理由は、No.1様の説明の通り、水の分子に電荷の偏り(極性)があるためです。

Q超音波式加湿器ってどういう原理でミストを噴射してるのでしょうか?

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自分の家にあるのは超音波式で水を入れるアロマディフェーサーなのですが原理は加湿器と同じですよね。ミストが噴射する原理を知りたくて分解しました。コップのそこに丸い円と棒があってそこで水がはねているのを見ました。外側のケースの底には扇風機?があったのですが、で本体を冷やしてたのでしょか。ふたには噴射口と換気口らしき物があったのですが、換気口の方が外側のケースの空洞部分に繋がっていてそこが扇風機の風で上に逃げているように見えました。もしかして加湿器のミストは風で噴射させてるのでしょうか?

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ふたの部分片方の口を閉めちゃうとミストが外に出ませんでしたし。

Aベストアンサー

>ミストは風で噴射させてるのでしょうか。
失礼ながら、日本語になっていません。
噴射という言葉は、風程度よりもっと強い圧力によるものでは・・・。
ミストを噴射するのは、たとえば高圧ノズルトか、風はすでに発生しているミストを拡散させるだけです。
ミストの発生メカニズムに風は関係ありません。
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Qモーターの回転原理は

大昔、小学校の工作で直流モーター(正確には交流でも回る界磁コイル、整流子がある2極モーター)を造り乾電池で無事に回り嬉しかったです。長じて電気で飯を食う仕事で無事定年を迎えました。

質問は界磁は永久磁石でもフィールドコイルでもかまわないのですが電気子の回転力は
1 回転子の磁極がN極になった時フィールドのS極に引かれて回転する。
2 フレミングの左手の法則の磁界の中で電流が流れると力が生じる。 のどちらでしょうか。 

 小学校の工作の説明は(1)のN極、S極が引き合う(他極では反発)ことで回る説明で納得し長年このとおりと思い込んでいましたが、最近の書籍では(2)のフレミングの電磁力の説明がほとんどです。図書館の蔵書で1冊だけ(1)の磁石の説明がありましたが、なにか言葉を選んで(2)の説明が主でした。何故(2)の電磁力が優勢になつたのでしょうか。
 磁極にコイルを巻くと反対側は電流が逆になり電磁力は打ち消されるのですが。書籍では、この説明は無く電磁力の説明で終わっています。磁極数を多くして流れる電流方向を勘案すればいいですが回転子は磁石になりません。 モーターの回転力はどちらでしょうか。なお、ブラシレスモーター、ステッピングモーターなどは除いて玩具のモーターをイメージしてください。

大昔、小学校の工作で直流モーター(正確には交流でも回る界磁コイル、整流子がある2極モーター)を造り乾電池で無事に回り嬉しかったです。長じて電気で飯を食う仕事で無事定年を迎えました。

質問は界磁は永久磁石でもフィールドコイルでもかまわないのですが電気子の回転力は
1 回転子の磁極がN極になった時フィールドのS極に引かれて回転する。
2 フレミングの左手の法則の磁界の中で電流が流れると力が生じる。 のどちらでしょうか。 

 小学校の工作の説明は(1)のN極、S極が引き合う(他極では反...続きを読む

Aベストアンサー

#2です。
まずは、大まかな考え方だけ。(すべての場合を説明できるような数式での変形はかなり大変です。通常のモータを簡略化したモデル(界磁磁束が均一に正弦波分布して、電機子電流も正弦波分布しているとする)なら、比較的楽ですが、それでもそれなりの量(A4半ページ程度?)にはなりますので。)

通常のモータのトルクの発生は、磁気エネルギー(+電源からの供給エネルギー)が回転子が微小角度だけ変化した時の変化として計算できます。(仮想変位の原理による。)
(磁石のSNの吸引反発の力も、同じく磁気エネルギーの変化として計算できます。
その点で、「モータの回転トルクの発生は、磁極の吸引反発と同じ原理、といえます。)

ある部分の磁気エネルギーΔUは、磁束密度B,磁界の強さH、その部分の体積Δvを使って、ΔU=BH/2Δvとして表すことができ(この時点でのB,Hは共に外部磁界による成分と電流による成分の両方を含むことに注意)て、(途中の計算は省略しますが)回転子の角度が変化した時のトルクΔτ=dΔU/dθ=BfHasinθΔv の形になります。(Bfは外部磁界、Haが電流による磁界、θは外部磁界と電流が作る磁界の角度(コイルの角度)。)
(正確には、もう一つ電流が変化するのを防ぐために電源からのエネルギーが流入するので、その分を計算に入れる必要がある(でないと大きさは同じだけど式の符号が逆になる)のですが、その部分は割愛)。
これを空隙の体積で寄せ集めれば全体のトルクが計算できます。Bfが一定として、空隙を厚さd、幅x、奥行きl(=導体の長さ)とすると、Ha*空隙のギャップ=電流(正確には、Haの経路で囲まれる部分の電流)から、トルクτ=Ilxsinθと電流Iに作用する電磁力として計算した式と一致するようになります。
(正確に計算すると、計算の途中で2やπといった係数がくっついたり外れたりするのですが、そこは省略しています。)

実際のモータの設計では、BとHからトルクを計算するというのは大変なので、電流に作用する電磁力として計算しても結果は同じになる、というのを使って電機子電流と界磁磁束を使った設計方法を採用しています。(ただし、モータ内部の解析ではきちんと各部の磁束を数値計算で求めたりしてます。)

なお、一部特殊なモータ(単極機)では上で使った仮想変位での計算が適用できないばあいがあります。
なら、最初から電流に作用する力ですべて計算すればいいじゃないか、という話になりがちですが、#2や#3さん回答にもあるように、通常のモータだと電線周辺の磁束密度が小さく、電流に作用する力は小さい(モータの分解調査でもこの点は確認されている)という事実と矛盾するという難があるのと、モータにはリラクタンストルク(磁性体が磁極に吸引される力)も同時に作用していて、電流に作用する力だとこれを計算に組み込めない(磁気エネルギーを使った計算だと計算できる)というのがあります。

#2です。
まずは、大まかな考え方だけ。(すべての場合を説明できるような数式での変形はかなり大変です。通常のモータを簡略化したモデル(界磁磁束が均一に正弦波分布して、電機子電流も正弦波分布しているとする)なら、比較的楽ですが、それでもそれなりの量(A4半ページ程度?)にはなりますので。)

通常のモータのトルクの発生は、磁気エネルギー(+電源からの供給エネルギー)が回転子が微小角度だけ変化した時の変化として計算できます。(仮想変位の原理による。)
(磁石のSNの吸引反発の力も、同...続きを読む


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